朱文立　张华山　王衍桥　吴帝

摘要：本系统使用了MC9S12XS128作为接收信号、处理信号、输出信号的核心，由4*4键盘作为设定温度的输入工具，12864作为显示工具，以及LM35作为测温元件；采用PID算法下的PWM波对水泥电阻和风扇进行控制，调节加热或降温的速度和幅度，实现了在设定温度误差1%的摄氏度下的温度控制；采用定时器中断进行计时并且显示相应加热时间；利用24C02存储设定温度和动态实现时间；利用12864显示温度曲线。

一、 方案设计

1.概述

系統主要分为温度采集、温度设定、单片机控制、信息显示和温度调节五个部分，总体的系统构造如图。

2.各模块方案选择与论证

（1）单片机

采用MC9S12XS128单片机作为系统的控制核心。MC9S12XS128十六位单片机。基于S12 CPU内核，可以达到25MHz的HCS12的2-5倍性能。总线频率最高可达40 MHz。

（2）温度控制方法

1.电阻加热模块

本系统控制电阻加热采用PID控温法。PID控温法是基于经典控制理论中的PID调节器控制原理，由于其算法简单、可靠性高等优点被广泛应用工业过程控制中，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。采用这种方法实现的温度控制器。PID调节器模型的控制性能大大地优越于定值开关控温。并且控制器的参数可以在现场实现在线整定，因此具有较大的灵活性，可以得到较好的控制效果。

2. 风扇散热模块

风扇控制采用分段函数法。在当前温度到达设定温度时开启风扇并使其全速转动以减少超调时间，温度稳定后以原来一半的速度转动，使散热片在水泥电阻和风扇的共同作用下达到动态平衡。……